• 한국해양학회지:바다
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• 제9권2호
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• pp.64-72
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• 2004

유기물이 많이 유입되는 해상어류가두리 양식장 퇴적물에서 전극 크기가 25$mu extrm{m}$인 미세전극을 이용하여 공극수의 산소, 황화수소, pH의 미세연직 농도를 측정하였다. 산소와 황화수소의 연직분포에서 얻어진 미세구간에 1차 확산ㆍ반응모델을 적용하여 각 구간에서의 산소 소모율, 황화수소 산화율, 황산염의 환원율을 추정하였다. 산소투과깊이는 0.75 mm였으며, 미세구간은 상부와 하부층 2개로 나누어졌다. 산소소모는 황화수소의 산화 영향으로 상부층에 비해 하부층에서 높았고 총산소소모플럭스는 0.092 $\mu$mol $O_2$$cm^{-2}$ $hr^{-1}$였다. 산화층에서 황화수소 산화는 0.7 mm 두께에서 0.030$\mu$mo1 H$_2$S $cm^{-2}$ $hr^{-1}$의 결과를 나타냈으며, 이 곳에서 황화수소의 turnover time은 약 2분으로 화학적 산화와 생물학적 산화가 동시에 일어나고 있었다. 황화수소와 산소의 소모율 비는 0.84로 황화수소 산화에 산소 이외의 다른 전자수용체가 사용되거나 산소-황화수소 경계면 주변에서 황 침전의 가능성을 시사하고 있었다. 추정된 총 황산염 환원 플럭스는 0.029$\mu$mol $cm^{-2}$ $hr^{-1}$로서 총산소소모플럭스의 60% 이상을 차지하고 있어 무산소 환경에서 유기물 분해가 산화환경에서보다 큰 역할을 하는 것으로 나타났다.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권4호
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• pp.277-288
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• 2010

The hot corrosion properties of heat-resistant steels were investigated in an oxidation atmosphere including artificial ash and sulfur dioxide. The heat-resistant steels of T22, T92, T122, T347HFG, Super304H and HR3C were evaluated at 620, 670 and $720^{\circ}C$ for 400 hours. The relationship between the corrosion rate and the temperature followed a bell-shaped curve with a peak rate at around $670^{\circ}C$. The corrosion rates showed a decreasing tendency as the chrome contents of these steels increased from 2.15 wt.% to 24.5 wt.%, and austenitic steels had a lower corrosion rate than ferritic steels. Sulfidation by $SO_2$ as well as molten salt corrosion also had an effect on the total corrosion rate, especially showing an increase in the corrosion rate in ferritic steels. Regardless of the chrome content in the steels and irrespective of the test temperature, the corrosion scale was composed of an outer oxide and an artificial ash mixed layer, a middle oxide layer and inner sulfide, and a mixed oxide layer. As the chrome content increased, the proportion of chrome oxide in the corrosion scale increased. Before spalling of the corrosion scale, voids and cracks were initiated in the sulfide and the mixed oxide layer or at the interface with the substrate.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.731-736
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• 2019

본 연구에서는 Pt/TiO₂를 파우더 및 허니컴 형태로 제조하고, 촉매의 피독 물질인 SO₂에 대한 영향과 재생 방안을 연구하였다. 이에 따라 Pt/TiO₂의 SO₂ 노출 전·후 촉매 활성을 비교하였다. Pt/TiO₂의 초기 활성은 주입되는 H₂ 농도(1~5%)에 비례하며, 촉매의 온도와 H₂ 전환율이 각각 최대 183 ℃와 95%로 나타났다. 2,800 ppm SO₂를 파우더 및 허니컴 Pt/TiO₂에 노출시켰고, 이때 성능이 나타나지 않았고 촉매 표면에 0.69%의 황(S)이 잔류함을 확인하였다. 피독 촉매에 대한 세척 및 열처리 결과, 파우더 촉매는 세척에 의해 96% 이상의 H₂ 전환율을 나타냈고 허니컴 촉매는 H₂ 또는 air 분위기의 열처리를 통해 촉매 활성이 재생되어 95% 이상의 H₂ 전환율이 확인되었다.

• 대한화학회지
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• 제27권3호
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• pp.183-188
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• 1983

이산화황의 산화반응을 10 mol % $Ni-doped\;{\alpha}-Fe_2O_3$를 촉매로 하여 반응온도 범위 $320{\sim}440{\circ}C$에서 여러 산소 및 이산화황의 부분압으로서 반응속도를 측정하였다. 위 온도 영역에서 $SO_2$ 산화반응의 활성화에너지 값은 13.8 $kcal{\cdot}mol^{-1}$로서 얻어졌다. 반응속도 데이타는 산소에 대해서 0.5차, 이산화황에 대해서는 1차로서 전반응차수는 1.5차를 나타내었다. 이산화황과 산소를 여러 압력으로서 도입하여 전기전도도를 측정하였다. 반응속도 데이타와 전기전도도 데이타로 부터 반응기체들의 산화물계상에서 흡착메카니즘을 제안하였고, 촉매상에서 $SO_2$의 산화반응 메카니즘을 제안하였다. 산소와 이산화황은 이온상태로서 흡착하며, 산소는 니켈 dope로 인해 형성된 산소공위에 이산화황은 격자 산소에 흡착하였다. 반응속도 데이타와 전기전도도 데이타로부터 이산화황의 산화반응속도를 결정짓는 단계는 이산화황이 격자산소에 흡착하는 과정임을 알았다.

• 공업화학
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• 제32권3호
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• pp.326-331
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• 2021

본 연구에서는 황화수소를 상온에서 산화시키기 위한 TiO₂ 기반 바나듐계 촉매의 제조 조건을 최적화하였다. 촉매의 지지체로써 4종의 상용 TiO₂를 선정하였으며, 함침법을 이용하여 제조된 다양한 바나듐 함량별 V/TiO₂의 황화수소 상온 산화 성능 평가를 수행하였다. 선정된 TiO₂ 중 TiO₂(A)를 기반으로 하며 바나듐(V) 함량이 5%인 촉매의 황화수소 전환율이 58%로 가장 우수한 것을 확인하였으며, 촉매의 물리·화학적 특성을 비교함으로써 지지체의 비표면적과 우점하는 바나듐의 종이 촉매 성능의 주요인자임을 도출하였다. 활성이 저하된 촉매의 재생 특성을 확인하기 위해 400 ℃에서 2 h 동안 열처리하였으며, 재생된 촉매에 황이 일부 침적되어 황화수소 산화량이 10% 감소하였으나 초기 성능은 유사하게 나타나는 것을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.219-223
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• 2011

SM (India)탄과 Berau, C&A (Austria)탄을 이용하여 SOx 배출 특성을 조사하였다. 실험은 석탄 충진 후 노의 온도를 승온하며 발화점에서 연소되도록 하는 방법과 노의 온도를 일정온도로 유지한 후 석탄을 투입하는 두 가지 방법으로 수행하였다. 실험 결과 연소시 발생되는 SOx는 황 함량에 의해 의존됨을 확인하였다. Berau탄과 C&A탄의 경우 연소성의 증진 즉, 연소온도의 상승과 주입 공기량의 증가, 탄의 입자크기의 감소가 이루어질 경우, $SO_2$의 발생이 증가하는 경향을 나타내었다. 반면, SM탄의 경우에는 반대로 발생되는 $SO_2$의 농도가 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 회분 내의 $Fe_2O_3$의 높은 함량이 탄 자체의 산화력을 증가시켜 $SO_2$를 $SO_3$로 산화시키는 것으로 나타났다. C&A탄의 경우 $SO_2$ 발생 peak가 두 번 발생하였다. 이는 표면에서 내부로의 열 전달속도에 기인하는 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권4호
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• pp.328-333
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• 2004

고농도의 황화수소 가스를 제거하기 위하여 철촉매인 $Fe^{3+}$ 을 생산할 수 있는 철산화 세균 A. ferrooxidans를 다공성 세라믹 담체에 고정화한 생물반응기와 황화수소가 $Fe^{3+}$ 와 화학반응에 의해 elemental sulfur로 제거되는 흡수탑 반응기로 구성된 2단계 생물학적 탈황공정을 연구하였다. 생물반응기는 4회 이상의 반복 회분식 배양을 통해 안정화 되었고, 정상상태에서의 평균 철산화 속도는 $0.89kg{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$ 이었다. 2단계 생물 탈황공정은 약 54일 동안 장기간 성공적으로 조업이 가능하였다. 흡수탑 반응기에서는 공간속도를 70 $h^{-1}$ 의 조건하에서 37.000 ppm의 고농도 $H_{2}S$ 제거 임계 부하량은 3.3 kg $S{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$ 로 우수하였다. 장기간 조업하는 동안 고정화 세포의 농도는 일정하게 유지되었다.

• 한국표면공학회지
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• 제53권2호
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• pp.72-79
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• 2020

Two Fe-Cr steels of T22 steel and STS430 steel were corroded at 650 and 750℃ for 100hr in sewage sludge-(0.3% SO₂-6% O₂-10% H₂O-balance CO₂) mixed gas environment. T22 steel corroded faster than STS430, indicating that the Cr content significantly influence the corrosion rates. T22 formed thick and non-protective Fe₂O₃ as the major oxide and Fe₃O₄ as the minor one. With an increase in corrosion temperature, their corrosion rates increased, being accompanied with formation of pores and cracks in the thickened oxide scales that were non-adherent. STS430 steel formed Fe₂O₃, Fe₃O₄ as the outer scale and (Fe, Cr)-O as the inner layer by which its corrosion rate is greatly reduced. Both the T22 and STS430 steel samples formed multi-layered scales by outward diffusion of Fe ions and inward diffusion of oxygen and sulfur ions at high-temperature more than 650℃.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8665-8672
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• 2015

본 연구에서는 하수처리장의 소화슬러지(digest sludge)를 대상으로 악취제거 및 유기물제거에 대한 타당성을 검토하고자 BIO-CLOD를 넣은 반응조와 넣지 않은 반응조에 대하여 24시간, 48시간, 72시간 후 ammonia, methyl mercaptan(MMC) 및 $H_2S$에 대해서 측정하였다. BIO-CLOD를 침적시킨 반응조(BIO-CLOD)에서 24시간 내에 ammonia는 48%인 것에 비해 $H_2S$와 MMC는 98%이상의 높은 제거율을 보인 반면에 BIO-CLOD를 침적시키지 않은 반응조(Non BIO-CLOD)에서는 24시간 내에 ammonia가 45%, $H_2S$는 71%, MMC는 84%로서 악취제거 가능성을 보였다. 암모니아 농도는 시간이 지남에 따라 감소하면서 질산성질소농도는 증가하는 질산화 현상을 보였으며, 소화슬러지내의 유황계 악취성분들이 호기성 미생물들에 의해 산화 분해되어 용액 중의 황산염농도를 증가시키는 데는 BIO-CLOD효과가 있었음을 알 수 있었으며, 황산염농도증가와 대기중의 $H_2S$ 제거율간에는 상관관계가 있음을 알수 있었다. 반응조 유출수에서 유기물의 감소는 짧은 시간 내에서는 BIO-CLOD가 영향을 주지 않았으며, HRT 12시간과 HRT 24시간으로 운전하였을 때 경제적인 면에서 HRT 12시간을 고려해야 할 것으로 판단되었다.

• KSBB Journal
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• 제16권4호
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• pp.389-397
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• 2001

본 연구에서는 T. thiooxidans MET 균주를 이용하여 비소화 슬러지와 혐기성 소화슬러지로부터 중금속을 용출하여 제거하는데 영향을 미치는 슬러지 성상의 영향을 조사하였다. 슬러지 종류와 농도에 관계없이 슬러지로부터의 중금속 용출은 슬러지 용액의 pH에 의존하였다. 슬러지 용액의 pH가 3.0 이하일 때 효율적인 중금속 용출 효율을 얻을 수 있었으며, Zn > Cu > Cr의 순서로 용출이 진행되었다. 비소화 슬러지 및 혐기성 소화 슬러지간에 buffering capacity의 차이는 없었으나, 동일 고형물 농도에서 혐기성 소화 슬러지에서 T. thiooxidans MET의 황산화속도가 높기 때문에, 혐기성 소화 슬러지 용액의 pH 감소 속도가 비소화 슬러지보다 빨랐다. 그러나, pH 변화에 따른 슬러지 단위 질량당 중금속 용출량을 비교한 결과, 동일 pH 조건에서 혐기성 소화슬러지의 중금속 용출량은 비소화 슬러지에서의 중금속 용출량 보다 낮았다. 이는 혐기성 소화 슬러지와 비소화 슬러지에 함유되어 있는 불용성 금속화합물의 차이 때문으로 사료되었다. 슬러지 성상에 관계없이, 슬러지 고형물 농도가 증가할수록 (10~70 g/L) 중금속 용출 효율은 감소하였고, 최적 S$^{\circ}$/슬러지 고형물의 비율은 0.1이었다. 또한, T thiooxidans MET 균주를 이용한 슬러지로부터 중금속 용출 공정은 90% 이상의 살균 효과와 20% 정도의 슬러지 감량 효과가 있었다.